Praca na zaliczenie laboratoriów przedmiotu: Metody pozyskiwania i wizualizacji danych

Autor

Karol Kowal

Dnia

18 Stycznia 2023 r.

Modele BMW M z lat 1971-2019

W poniższym raporcie zajmę się analizą zbioru danych zawierającego wszystkie samochody marki BMW z serii M wraz z ich parametrami. Są to seryjnie produkowane auta przystosowane do wyścigów, rajdów, jazdy na torach wyścigowych którymi jednocześnie można poruszać się po drogach publicznych. Samochody oznaczone literą “M” charakteryzują się mocnymi silnikami, zaawansowanym podwoziem, specjalnymi hamulcami i aerodynamiką oraz zwiększoną mocą i osiągami w porównaniu ze standardowymi modelami BMW.

Historia

Pierwszy powszechnie uważany za BMW M w historii był model E09 3.0 CSL. Pierwszy egzemplarz został wyprodukowany w 1971 r. Był to wariant sportowy modelu 3.0 CS i jest znany jako “Batmobile” ze względu na swój aerodynamiczny kształt i charakterystyczne skrzydła Obraz 1. W sumie zbudowano ok. 1400 sztuk tego modelu, z czego ok. 100 zostało przeznaczonych na wyścigi. BMW E09 3.0 CSL zdobyło kilka tytułów mistrzowskich w rajdach DTM1 oraz udział w wyścigach długodystansowych, takich jak 24 godziny Le Mans, 24 godziny Spa oraz 1000 km Nürburgring. Produkcje modelu zakończono w 1975 r.

Obraz 1: BMW E09 CSL

Auto posiadało aluminiowy silnik R6 o pojemności 3.0 litra i mocy ok. 200 KM. Silnik ten był połączony z 4-biegową manualną skrzynią biegów. Auto ważyło około 1,250 kg co dawało mu dobry stosunek mocy do masy Tabela 1. BMW E09 3.0 CSL było stworzone z myślą o rywalizacji w rajdach i wyścigach torowych. Posiadało sportowe zawieszenie, układ hamulcowy i aerodynamiczne nadwozie, które zwiększało przyczepność i osiągi. Samochód był także wyposażony w system ABS i skórzaną kierownicę.

Tabela 1: Dane techniczne BMW E09 CSL
Silnik 3.0 L R6
Moc maksymalna 200 KM przy 6000 obr./min
Moment obrotowy 210 Nm przy 4500 obr./min
Napęd Tył
Skrzynia biegów 4-biegowa manualna lub 5-biegowa manualna
Prędkość maksymalna 220 km/h
0-100 km/h 7.6 s
Masa 1050 kg

Na szczęście na tym modelu BMW nie poprzestało i kontynuowało produkcje “podkręconych” wersji swoich flagowych modeli. Poniżej znajduje się wykres który przestawia ilość wyprodukowanych samochodów przy zakończeniu produkcji.

Obraz 2: Wykres produkcji BMW na przestrzeni lat

Od razu w oczy rzucają się cztery wierzchołki które znajdują się znacznie wyżej niż pozostałe - oznacza to, że w tych latach kończyły produkcje najpopularniejsze modele, zobaczmy co to za samochody.

Początek produkcji
Koniec Produkcji
Wyprodukowano (szt.)
Model
Generacja
Nadwozie
Pojemność silnika (L)
Układ cylindrów
Ilość cylindrów
Moc (KM)
2000
2006
54750
M3
E46
Coupe
3.2
R
6
343
1992
1999
46881
M3
E36
Coupe
3.2
R
6
321
2007
2013
39954
M3
E92
Coupe
4.0
V
8
420
2014
2018
33414
M3
F80
Sedan
3.0
R
6
431

Miejsce 4: BMW M3 F80 Sedan (33414 szt.)

Miejsce 3: BMW M3 E92 Coupe (39954 szt.)

Miejsce 2: BMW M3 E36 Coupe (46881 szt.)

Miejsce 1: BMW M3 E45 Coupe (54750 szt.)

Dochodzimy tutaj do ciekawych wniosków, mianowicie najlepiej sprzedają się samochody których modelem bazowym jest BMW Serii 3, dodatkowo wszystkie auta zajmujące podium posiadają nadwozie w wersji coupe.

Osiągi

Zobaczmy jak skorelowane ze sobą są poszczególne zmienne z naszego zbioru danych:

Obraz 3: Macierz korelacji

Pierwszym dość oczywistym wnioskiem jaki nasuwa się na myśl jest to, że wraz ze zwiększającą się pojemnością silnika zwiększa się ilość cylindrów. Kolejną rzecz jaką można zauważyć jest to, że na przestrzeni lat silniki BMW stają się bardziej wydajne, ponieważ moc w stosunku do roku produkcji rośnie znacznie szybciej niż pojemność silnika czy ilość cylindrów.

Ciekawie skorelowane ze sobą są też pojemność, ilość i układ cylindrów, spójrzmy na kolejny wykres.

Obraz 4: Zależność mocy od pojemności silnika

Obraz 5: Zależność ilości cylindrów od pojemności silnika

Na obu rysunkach widoczne są wyraźne grupy które tworzy układ cylindrów, przedstawia to zasadę jaką kierują się inżynierowie konstruujący silniki czyli - silniki 4 i 6-cylindrowe nie przekraczają pojemności 3.8 L i są ułożone w rzędzie (R), natomiast większe jednostki skonstruowane są już z 8 cylindrów i więcej a także ich układ zmienia się w ten przypominający literę V.

Spójrzmy teraz na to jakie silniki oferowały poszczególne wersje nadwoziowe. Widzimy, że wersje sedan i coupe dominują w tym zestawieniu pod względem ilości dostępnych jednostek napędowych, najwięcej możemy ich zobaczyć w wersji z dwoma drzwiami zarazem w tych samochodach jest też największe zróżnicowanie jeżeli chodzi o pojemność skokową.

Obraz 6: Pojemności sliników w poszczególnych wersjach nadwoziowych

Na końcach słupka reprezentującego wersje coupe możemy zobaczyć wersje 6 oraz 2 litrowe które nie występują pod maskami innych nadwozi, co to za samochody?

Jednym z nich jest wspomniane wcześniej BMW E09 CSL widoczne na Obraz 1 natomiast jedyny 6-litrowy motor osadzony jest pod maską BMW M8 E31, które zostało wyprodukowane tylko w jednym egzemplarzu jako prototyp, auto miało być odpowiedzią odpowiedzią na podobne modele Porsche i Ferrari, pokazaniem możliwości technologicznych i produkcyjnych BMW w kwestii budowy samochodu sportowego.

Obraz 7: BMW M8 E31

Jednak czy to, że samochód posiada największy silnik oznacza, że jest dzięki temu najmocniejszy? Korelacja między mocą a pojemnością jest dość spora, ale jednocześnie jeszcze większy wpływ na nią ma okres w którym model był produkowany Obraz 3, a BMW M8 E31 zostało wyprodukowane w 1990 roku. Zobaczmy zatem ranking wszystkich samochodów pod względem mocy.

Obraz 8: Ranking najmocniejszych modeli

Widzimy tutaj realizacje korelacji początku produkcji z mocą - im słupek dłuższy i bardziej czerwony tym większa moc. Ale na szycie zestawienia wyróżnia się jeden model - prototyp BMW M8 E31 z 1990 roku.

Ale takie zestawienie może być niesprawiedliwe, ponieważ wraz z upływem czasu rozwija się technika i ludzie są wstanie produkować coraz bardziej mocne i wydajne silniki, warto w takim wypadku spojrzeć jak prezentowały się zestawienia najlepszych modeli w poszczególnych dziesięcioleciach.

Lata ’70

Początek produkcji

Model

Generacja

Moc (KM)

1978

M1

E26

277

1971

CSL

E09

200

1974

2002 Turbo

E20

170

Lata ’80

Początek produkcji

Model

Generacja

Moc (KM)

1988

M5

E34

340

1984

M 635 CSi

E24

290

1985

M5

E28

290

Lata ’90

Początek produkcji

Model

Generacja

Moc (KM)

1990

M8

E31

558

1998

M5

E39

400

1996

M Coupe

E36/8

325

Lata ’00

Początek produkcji

Model

Generacja

Moc (KM)

2009

X5 M

E70

555

2009

X6 M

E71

555

2005

M5

E60

507

Lata ’10

Początek produkcji

Model

Generacja

Moc (KM)

2013

X5 M

F85

575

2014

X6 M

F86

575

2011

M5

F10

560

Footnotes

  1. DTM (pełna nazwa od 2000 roku Deutsche Tourenwagen Masters; w latach 1984-1995 Deutsche Tourenwagen Meisterschaft) – najważniejsza seria wyścigowa samochodów w Niemczech.↩︎